用于自种子硬 X 射线自由电子激光的微通道切槽晶体 X 射线单色器

为实现硬 X 射线自由电子激光（XFELs）中的反射自种子，研制了通道宽度为 90 $\mu$m 的切槽 Si(111) 晶体。利用该晶体，由前半段波荡器产生的宽带 XFEL 脉冲在 10 keV 下以 119 fs 的光学延迟产生单色种子脉冲。较小的光学延迟使得种子光脉冲与电子束团在时间上重叠，只需在波荡器段中部使用小型磁 chicane 偏转电子束即可。峰值反射率达到了 67%，与理论值 81% 相比属合理。使用该单色器，在 SACLA 上获得了频谱中无宽带背景的单色种子脉冲，从宽带 XFEL 脉冲的转换效率为 $\sim 2 \times 10^{-2}$，比使用薄金刚石 (400) 单色器的透射自种子高约 $\sim 10$ 倍。